仙米林区青海云杉人工更新试验

胡岳，马明呈，付生艳，马琨

(1.青海省门源县仙米林场，青海 海北 810300；2.青海大学，青海 西宁 810016；3.青海金树林业技术研究开发有限公司，青海 西宁 810077)

青海云杉(PiceacrassifoliaMast.)为松科云杉属植物，分布在中国大陆的青海、甘肃、内蒙古、宁夏等地，生长于海拔1 600～3 800 m的山地阴坡和半阴坡及潮湿谷地，是构成我国寒温带针叶林的主要成分之一，具有较强的适应性，耐寒耐旱，耐瘠薄；同时也是青海森林植被的建群种，形成了特有的高海拔森林植被景观[1,2]。青海云杉树干通直，枝叶密集，适应较薄土层，分布面积广，是优良的建筑用材、景观树种，以及生活用材，对当地水源涵养、水土保持以及经济的可持续发展都具有十分重要的作用[3]。

人工更新是用人工种植的方法重新形成幼林的过程，即在原有森林迹地上，用直接播种、栽植苗木、插条或分根等方式重新营造幼林[4]。它是我国森林更新的主要方法，是及时更新采伐迹地的重要手段。由于林区一般都地处山地，面积大而分散、交通不便、投入限制等因素，全部依靠人工更新。人工更新具有更新时间短、成效快、质量高的优点。一般在天然更新困难或者更新时间要求短的条件下进行人工更新。虽然相对于天然更新其投入了更多的人力和财力，但是仍然是山区森林更新一个重要的更新方式[6]。

本试验以仙米林区青海云杉天然林为研究对象，选择并设置样地，研究青海云杉人工更新情况及规律。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

仙米林场，位于青海省海北藏族自治州门源回族自治县东部峡谷地区，是青海省重要的水源涵养林区。地理位置37°02′—37°50′ N，101°46′—102°39′ E，属于高原亚寒带气候，其特点为：冬季漫长而严寒，夏季短暂而温暖，年降水量200～300 mm或更少，因蒸发微弱，相对湿度较高。试验区平均海拔2 700～3 000 m，地貌为中山，坡度较缓。林区内具有多种林分类型，多为青海云杉纯林、白桦纯林、青海云杉白桦混交林。

表1 各样地自然概况

1.2 试验设计

试验区位于仙米林场57林班13小班，59林班2小班，60林班5、10、13、19、27小班，在这些小班内分别设面积为20 m×20 m的样地，样地编号依次为A、B、C、D、E、F、G[4,5]。样地自然情况见表1。每个样地采用苗高50 cm的青海云杉苗，按60 cm×50 cm的株行距进行示范更新。在每个样地内调查幼树与林木的距离，坡向，活地被苔藓厚度，郁闭度等因子，分析这些因子对青海云杉幼苗平均高生长量的影响。在A(青海云杉白桦混交林)、B(青海云杉纯林)、E(白桦纯林)3个样地中分别设置5个样方(Xa、Xb、Xc、Xd、Xe，其中，X代表样地号)调查不同林分类型对青海云杉幼苗平均高生长量的影响。

1.3 调查方法

1.3.1 生境 利用GPS测定每个样地的位置、海拔、坡度、坡向、坡位。

1.3.2 林下植被调查 采用拉对角线法，在每个样地的四角和中心分别设置5个1 m×1 m的样方，记录草本的名称、优势种、多度、盖度。在每个样地的四角和中心分别设置5个2 m×2 m的样方，记录灌木的名称、优势种、多度、盖度[6]。

1.3.3 林下更新情况调查 在每个样地的四角和中心分别设置5个5 m×5 m的样方，调查样方内青海云杉幼苗年生长量和青海云杉幼苗的成活率[7]。

1.4 数据处理

数据处理软件有:Microsoft Office Excel;SPSS Statistics17.0

2 结果与分析

2.1 幼苗与立木的距离对青海云杉人工更新的影响

表2 幼苗与立木的距离方差分析结果

表3 幼苗与立木的距离多重分析结果

通过表2、表3可知，P<0.01,说明不同幼树与立木的距离下，青海云杉幼苗平均高生长量有极显著差异，即幼苗与立木的距离对青海云杉的人工更新有显著影响。根据青海云杉幼苗的平均高生长量可知，林窗面积小于9 m2时，其生长量最低，林窗面积大于25 m2时，其生长量最高。因此，幼树与立木的距离对青海云杉的人工更新有影响，幼树与立木的距离越近，越有利于青海云杉的人工更新[8]。

2.2 坡向对青海云杉人工更新的影响

表4 坡向与青海云杉幼苗平均高生长量的方差分析

表5 坡向与青海云杉幼苗平均高生长量的多重分析 cm

通过表4、表5可知，P<0.05，说明坡向为阴坡、阳坡、半阳坡时青海云杉幼苗平均高生长量有显著差异，即坡向对青海云杉的人工更新有影响。根据青海云杉幼苗的平均高生长量可知，坡向为阴坡时，其生长量最高，坡向为阳坡时，其生长量最低。因此，坡向对青海云杉的人工更新有影响，阴坡有利于青海云杉的人工更新。阳坡不利于青海云杉的人工更新[9-11]。

2.3 郁闭度对青海云杉人工更新的影响

表6 不同郁闭度下幼苗平均高生长量方差分析

表7 不同郁闭度下幼苗平均高生长量多重分析 cm

通过表6、表7可知，P<0.05,不同的郁闭度下青海云杉幼苗平均高生长量存在显著差异，即郁闭度对青海云杉的人工更新有影响，根据青海云杉幼苗的平均高生长量可知，郁闭度为0.4时，其生长量最高，郁闭度为0.7时，其生长量最低。由多重分析知郁闭度为0.6、0.7时，青海云杉幼苗平均高生长量无显著性差异，即郁闭度为0.6、0.7时，青海云杉人工更新效果相同。因此，郁闭度对青海云杉的人工更新有影响，郁闭度为0.4时，青海云杉人工更新效果较好，郁闭度为0.6、0.7时，青海云杉人工更新效果相同[12]。

2.4 森林类型对青海云杉人工更新的影响

表8 不同森林类型下幼苗平均高生长量的方差分析

表9 不同森林类型下幼苗平均高生长量的多重分析表

通过表8表9可知，P<0.01,不同的森林类型下青海云杉幼苗平均高生长量存在极显著差异，即森林类型对青海云杉的人工更新有影响，根据青海云杉幼苗的平均高生长量可知，森林类型为白桦纯林时，其生长量最高，森林类型为青海云杉纯林时，其生长量最低。因此，森林类型对青海云杉的人工更新有影响，在白桦纯林中，青海云杉的人工更新效果最好。在青海云杉纯林中青海云杉的人工更新效果最差[13]。

2.5 活地被苔藓层对青海云杉人工更新的影响

图1 幼苗平均高生长量与苔藓层厚度的散点图

将各样地内的苔藓层厚度与幼苗平均高生长量制作散点图(图1)。由图1可知,R<0.3，表明他们之间没有相关性，即幼苗平均高生长量与苔藓层厚度没有相关性，所以苔藓层厚度不影响青海云杉的人工更新[14]。

2.6 适合青海云杉人工更新的样地分析

由表10可知，青海云杉幼苗在A、F样地内人工更新效果最佳，在D样地内人工更新效果最差。总结A样地的基本情况，它是青海云杉白桦混交林，位于阴坡下位，郁闭度为0.4。F样地的基本情况是白桦纯林，位于阴坡中部，郁闭度为0.4。D样地的基本情况是青海云杉纯林，位于半阳坡坡下位，郁闭度为0.7。

表10 样地内幼苗更新情况统计表

3 讨论与结论

3.1 幼苗与立木的距离对青海云杉人工更新有影响，幼苗与立木的距离越远，越有利于青海云杉的人工更新。

3.2 坡向对于青海云杉的人工更新有影响，阴坡最有利于青海云杉的人工更新，阳坡不利于青海云杉的人工更新。

3.3 林分郁闭度对青海云杉的人工更新有影响，林分郁闭度为0.4的时候，人工更新最好。

3.4 不同森林类型对青海云杉的人工更新有影响，白桦纯林中青海云杉的人工更新效果比青海云杉纯林中青海云杉的人工更新效果好。

3.5 苔藓层厚度不影响青海云杉的人工更新。